[일반물리학 실험] 길이 측정

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[일반물리학 실험] 길이 측정
일반물리학 실험 - 길이 측정

1.실험목적
버니어캘리퍼와 마이크로미터의 원리를 이해하고, 사용법에 대해서 배워 주어진 물체의 길이, 원통의 내경(안지름)과 외경(바깥지름), 간격, 깊이 등을 측정한다. 이러한 결과들로부터 면적과 부피를 계산하고, 이러한 측정 과정에서 발생하는 오차가 결과에 미치는 정도를 계산한다.

2.실험원리
길이를 정밀하게 재는 데 필요한 측정도구(버니어캘리퍼와 마이크로미터)들의 구조와 사용법에 대해 알아본다.
실험1. 버니어캘리퍼를 이용한 측정
버니어(아들자)가 달린 캘리퍼를 버니어캘리퍼라고 한다.
본체에 있는 어미자의 최소 눈금의 1/10 혹은 그 이상의 정밀도까지 측정할 수 있도록 고안된 기구이다. 아들자는 어미자의 1mm를 20등분하도록 만든 것으로, 어미자의 39눈금을 20등분하여 아들자의 눈금은 어미자의 두 눈금보다 1/20(=0.05)mm만큼 짧게 되어 있다. 따라서 아들자의 첫 번째 눈금이 어미자의 두 번째 눈금과 일치하면 아들자는 어미자에 대해 0.05 mm 만큼 이동하게 된다.
이와 같은 원리로 아들자의 n번째 눈금이 어미자의 눈금과 일치하는 부분에서, 어미자의 눈금에 해당하는 수에서 n × 0.05mm 만큼 더해 주어야 한다.
예를 들어 아들자의 눈금 0이 어미자의 눈금 45와 46사이에 있고, 아들자의 두 번째 눈금이 어미자의 눈금과 일치한다면, 전체 눈금을 읽을 때에는 45(어미자의 눈금이 45와 46사이에 있으므로) + 0.05(아들자의 한칸 눈금의 크기)×2(아들자의 눈금의 위치) = 45.10mm 로 읽는다.
또한 버니어캘리퍼의 정확한 측정을 위해서는 올바른 사용을 해야하기 때문에 주의해서 사용해야 한다.

실험2. 마이크로미터를 이용한 측정
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